JPS5914485B2 - アタクチツク・ポリプロピレンの回収方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、プロピレンの単独重合体あるいはプロピレン
と他のα−オレフィンとの共重合体製造１０のさいに副
生するアタクチツク・ポリプロピレンの回収方法に関す
る。

プロピレンの単独重合体あるいはプロピレンと他のα−
オレフィンとの共重合体（以下単に重合体と略称する）
の製造過程において、製品ポリプ１５ 口ピレンに対し
１ないし４０重量％にも及ぷ割合のアタクチツク・ポリ
プロピレンカ福ｌ生する。

製品ポリプロピレンは原料プロピレン或いはα−オレフ
ィン及び重合溶媒には不溶であり重合反応の進行に従い
粒状となり、此等がスラリーを形成す２０る。一方アタ
クチツク・ポリプロピレンは原料プロピレン或いはα−
オレフィン及び重合溶媒に可溶であるので、重合反応終
了時にはアタクチツク・ポリプロピレンの大部分が原料
プロピレン或いはα−オレフィン中に（塊状重合法の場
合）、又は２５此等原料と重合溶媒との混合物中に（溶
媒重合法の場合）溶解し、一部は製品ポリプロピレン中
に混入している。しかしアタクチツク・ポリプロピレン
が製品ポリプロピレン中に過度に混入するとその品質を
損うので、原料プロピレン或いは重合３０溶媒又は抽出
剤を用い製品ポリプロピレンからアタクチツク・ポリプ
ロピレンを抽出・除去している。本発明は上記重合反応
終了時のスラリーから得られるアタクチツク・ポリプロ
ピレン溶液或いは３５上記抽出操作で得られるアタクチ
ツク・ポリプロピレン溶液又は此等の混合液、即ちアタ
クチツク・ポリプロピレンを溶解している溶液を特定の
処理によりアタクチツク・ポリプロピレンと溶媒とに分
離し回収する方法に関する。

そしてここに言う溶媒には触媒稀釈剤、原料プロピレン
或いは他のα−オレフイン、重合溶媒、触媒分解剤又は
アタクチツク・ポリプロピレン抽出剤なども含まれる。
アタクチツク・ポリプロピレンはカーペツトの裏打用な
どの成型材料、増粘剤、固型燃料、あるいは熱分解・油
化ののち燃料としても使用されるが、いずれの用途につ
いても、残存揮発性成分が１乃至５ｗｔ％以下であるこ
とが望ましい。従来一般に行なわれている分離・回収方
法は、処理溶液を予熱後、掻取羽根付回転軸を有する薄
膜蒸発機に送り、揮発性成分である溶媒を蒸発させてア
タクチツク・ポリプロピレンを取り出している。しかし
、この薄膜蒸発機はその構造が機械的に複雑である為に
故障が多く、また高価でもある。本発明の目的は、高価
な薄膜蒸発機の使用に代るアタクチツク・ポリプロピレ
ンの簡便な回収方法を提供することにある。

アタクチツク・ポリプロピレン溶液である本発明におけ
る処理溶液は一般に溶媒の蒸発が進行するに従い粘度が
高くなり、溶媒の蒸発は次第に困難になる。

またアタクチツク・ポリプ・口ピレンは、蒸発の終末期
には高粘性溶融体となるので、掻取羽根或いはスクリユ
一押出し等の機械的駆動に依らなければ蒸発処理装置に
付着・集積し終局的には装置を閉塞するに至る。そこで
本発明者等は、蒸発分離工程簡便化として、上記の機械
的駆動に依らずに然かもアタクチツク・ポリプロピレン
が閉塞を起さない処理方法を研究し、上記処理溶液を蒸
発させる為の加熱帯域として管状物を用いこれを流通さ
せるに際して、この帯域の入口・出口の内圧の差を適正
にとり加熱帯域中の処理溶液の流動速度を早くし、かつ
この帯域の出口温度をアタクチツク・ポリプロピレンの
融点以上とすれば、その際生成する溶媒蒸気の作用に因
りアタクチツク・ポリプロピレンは微細な油滴状となつ
て溶媒蒸気に懸濁し、管壁に粘着・集積することなく加
熱帯域から排出される事を見出し、本発明を完成した。

本発明の方法は、プロピレンの単独重合又はプロピレン
と他のα−オレフインとの共重合の際副生するアタクチ
ツク・ポリプロピレンを溶解している溶液からアタクチ
ツク・ポリプロピレンを回収する方法において、この溶
液を入口部圧力を出口部圧力より３ｋ９／Ｃｄゲージ以
上高く、出口温度をアタクチツク．ポリプロピレンの融
点以上とした加熱帯域を通して後分離帯域へ導くことに
より溶融したアタクチツク・ポリプロピレンを溶媒から
分離することを特徴とするアタクチツク・ポリプロピレ
ンの回収方法である。

本発明において、まず処理溶液を連続的又は適当な周期
を設けて断続的に加熱帯域に導き、その入口・出口の圧
力差に依り出口へ向つて高速で流通させつＸここで溶媒
を蒸発させる。

溶媒がプロパン、プロピレンまたはブタンのような常温
常圧では気体であるような低沸点溶媒のみからなるばあ
いは、上記加熱帯域に導かれる前に特に処理液を予熱す
る必要はない。しかし処理溶液がより高沸点の溶媒を含
むときは、加熱帯域に導く前に、予熱する事が望ましい
。蒸発操作が順調に進むためには、即ちアタクチツク・
ポリプロピレンが加熱帯域に使用される機器の壁に付着
・集積すること無く蒸発が行なわれるためには、加熱帯
域の入口・出口における内圧の差が３ｋｇ／ＣｄＧ以上
であることが必要である。内圧の差がこれより低い場合
には、本発明に係る溶媒の内容によつては壁への付着が
生じかねない。本発明の加熱帯域に用いる機器はジャケ
ツト部を高温に加熱した二重管式加熱管が好適であるが
、他種の加熱装置でもかまわない。

ここで溶媒を完全に蒸発するに必要な熱量が供給される
。ジヤケツト部の加熱源にスチームを使う場合はその温
度は１２０℃以上が望ましい。好適な温度は通常１４０
℃から３００℃である。また加熱源には熱媒蒸気を使用
してもよいが、熱媒が液体であると境膜伝熱係数が小さ
いため長大な加熱管を必要とする。上記二重管式加熱管
ではその内管の口径は処理流量により異なるが通常３／
８インチから３インチの間の程度でよい。この場合の加
熱管長は、ジャケツト温度の選定や処理流量に対する所
要伝熱面積に依り異なるが、通常２０ｍから１５０ｍ程
度である。上記の条件下で、処理溶液がこの加熱管中を
高速で流れながら、溶媒が蒸発して、生成した溶媒蒸気
の中にアタクチツク・ポ・りプロピレンを微細な油滴状
に分散させることができる。

この分散物を加熱帯域出口から次の分離帯域に導く。本
発明の実施では加熱帯域入口での流速を通常５ｍ／秒以
上程度とすると、出口での流速は上記の分散物を形成さ
せた条件では、通常４０ｍ／秒以上にも達する。分離帯
域としては、サイクロンや慣性集塵器のような機器が好
適に使用される。

分離帯域の上部から前記溶媒蒸気を抜き出し、溶媒回収
域に送ることが同時にできる。従つて分離帯域の操作圧
力は、溶媒回収域の操作条件に合致するように定めると
よい。また実質的に大気圧に保持することも可能である
。但し、前記加熱帯域の入口部圧力は、出口を分離帯域
に直結するならば、その内圧に対し常に３１＜ｇ／Ｃｒ
ＡＧ以上高くなければならない。換言すれば本発明によ
り、処理溶液の圧力より３ｋ９／ＣｄＧ以上低い圧力の
溶媒蒸気を得ることができる。分離帯域の下部に溜る溶
融状のアタクチツク・ポリプロピレンは実質的に前記溶
媒を含まないものであり、分離帯域の下部から回収され
る。本発明の方法が適用できる処理溶液の溶媒の種類を
例示すると、塊状重合プロセスのポリプロピレン製造に
おいて副生するアタクチツク・ポリプロピレンは大量の
液状プロピレン原料中に溶解しているので、上記アタク
チツク・ポリプロピレンと液状プロピレン及び触媒分解
剤とを分離回収することに適用できる。またポリプロピ
レン製造における所謂溶媒置換プロセスでは、液状プロ
ピレン中でポリプロピレンを重合したあと、未重合のプ
ロピレンを除き、ポリプロピレンをより高沸点の炭化水
素（たとえば、ヘキサン、ヘプタン等）、アルコール（
たとえば、イソプロパノール、イソブタノール等）、ま
たはこれらの混合物等の抽出剤に再び懸濁させ、アタク
チツク・ポリプロピレンを上記抽出剤申に抽出・移行さ
せた溶液が大量に発生する。この場合は、上記抽出剤と
アタクチツク・ポリプロピレンとを分離回収することに
適用できる。また、プロピレンの重合を炭化水素（たと
えば、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン等の重合溶
媒）中で行う溶媒重合プロセスでは、ァタクチック・ポ
リプロピレンは上記重合溶媒の溶液として存在しており
、上記重合溶媒及び触媒分解剤とアタクチツク・ポリプ
ロピレンとを分離回収することに適用できる。上記の重
合プロセスで使用した高沸点の重合触媒稀釈剤が処理液
に少量含まれる場合も、本発明の方法により、支障なく
アタクチツク・ポリプロピレンから分離できる。

また本発明の方法は、プロピレンの単独重合体の製造時
のみならずプロピレンとエチレン、ブテン−１など他の
α−オレフインとの共重合体製造のさいに副生するアタ
クチツク・ポリプロピレンを含む処理溶液の処理に適用
できる。

即ちアタクチツク・ポリプロピレンの性状は、使用する
原料α−オレフインや触媒の種類、重合溶媒の種類、重
合または共重合反応の条件等に因り大巾に異なり、１３
５℃のテトラリン溶液中で測定される固有粘度は場合に
より０．１から１．５ｄ１／ｙに亘るが、いずれの場合
にも本発明の工業的価値は高い。また、本発明の方法の
効果は、以上述べた通り画期的な工程簡便化であるが、
本発明の方法に従つて処理したアタクチツク・ポリプロ
ピレンは、通常の薄膜蒸発機での処理により得られてい
るものと同等の残存揮発分をもち、全く同等に実用に供
し得るものが取得される。本発明をさらに詳細に理解す
るために以下、実施例について説明する。

実施例 １ プロピレンの重合で副生したアタクチツク・ポリプロピ
レン４．５重量％を含むヘプタン溶液を１９０℃まで予
熱し、内圧７ｋｇ／ＣｄＧに保つた中継槽から加熱帯域
に連続的に排出した。

加熱帯域は、内径０．０１６ｍ１長さ５０ｍの二重管で
あり、そのジヤケツトを温度２５０℃のスチームで加熱
した。

加熱帯域の出口には、実質的に大気圧に保持されたサイ
クロンを接続し加熱帯域で処理した溶液を噴出させた。
このサイクロンの土部からはヘプタン蒸気を抜出し、下
部からは溶融したアタクチツク・ポリプロピレンを回収
することができた。中継槽下の元弁を全開として前記ヘ
プタン溶液を排出した結果、流量は３３０ｋ９／時であ
つた。

連続７２時間の運転は順調に行われ加熱管の閉塞などの
異状は何も見られなかつた．この時の加熱管出口流速は
計算上、約８６ｍ／秒であつた。

取得されたアタクチツク・ポリプロピレン中の揮発分（
ヘプタン）は２．５重量％で実用上充分満足できるもの
であつた。

なおこの場合のアタクチツク・ポリプロピレンの固有粘
度は０．３２ｄ１／′ｆ！であつた。実施例 ２ プロピレンの塊状重合時に副生したアタクチツク・ポリ
プロピレン８重量％を含むプロピレン溶液を６０℃、内
圧２５ｋ９／ＣｄＧに保つた中継槽から、実施例１と同
一の二重管式加熱管中に連続的に排出した。

加熱管のジャケツトに温度１６４℃のスチームを通じて
運転して、プロピレン溶液の流量が１１００ｋ９／時の
とき順調に運転できた。

またスチームの温度２００℃で運転して、プロピレン溶
液の流量が６８０ｋｇ／時のとき順調に運転できた。こ
の場合加熱管出口の流速は、計算上夫々１０３ｍ／秒及
び６６ｍ／秒であつた。回収されたアタクチツク・ポリ
プロピレンの揮発分はいずれも１．５重量％であり、ま
たその固有粘度は０．２０ｄ１／７であつた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ プロピレン単独重合又はプロピレンと他のα−オレ
   フィンとの共重合の際副生するアタツクチツク・ポリプ
   ロピレンを溶解している溶液からアタクチツク・ポリプ
   ロピレンを回収する方法において、この溶液を入口部圧
   力を出口部圧力より３ｋｇ／ｃｍ＾２ゲージ以上高く、
   出口温度をアタクチツク・ポリプロピレンの融点以上と
   した加熱帯域を通して後分離帯域へ導くことにより溶融
   したアタクチツク・ポリプロピレンを溶媒から分離する
   ことを特徴とするアタクチツク・ポリプロピレンの回収
   方法。 ２ 溶媒が、触媒稀釈剤、プロピレン、他のα−オレフ
   ィン、重合溶媒、触媒分解剤又はアタクチツク・ポリプ
   ロピレン抽出剤のいづれかを含むことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 加熱帯域での流速が、出口部において４０ｍ／ｓｅ
   ｃ以上であることを特徴とする特許請求の範囲第１項又
   は第２項記載の方法。 ４ 分離帯域の一端から実質的に溶媒を含有しないアタ
   クチツク・ポリプロピレンを、他端から気化した溶媒を
   それぞれ回収することを特徴とする特許請求の範囲第１
   項ないし第３項記載の方法。